[摘要] 汽车门盖压合边 PVC气泡会影响车辆外观品质与防腐性能，传统解决方案主要通过压合边涂胶压合控制，效果和稳定性不足。本文提出一种基于压合边预热的新工艺，通过实验室模拟与实车验证相结合的方式，系统探究温度、时间对气泡缺陷的影响机制。研究结果表明：将压合边预热至95℃以上，在30秒内完成涂胶可有效降低气泡产生率。其中，前盖气泡发生率从90%降至10%，后盖从85%降至5%，且单台车工艺成本增加不超过5元。该工艺无需改造现有生产线，仅需加装红外加热装置，为汽车涂装行业气泡缺陷控制提供了低成本、易推广的工程方案。
[关键词] PVC气泡；预密；压合边；预加热工艺
陈正广
高级工程师，吉林省重大技术装备新材料领域技术专家，
一汽-大众汽车有限公司涂装领域专家，
长期从事汽车涂装工艺研究工作，
先后荣膺一汽-大众汽车有限公司青岛分公司立功个人、
青岛市即墨区优秀工会工作者、
一汽-大众汽车有限公司立大功个人等殊荣。
引言
四门两盖压合边防护是汽车制造的关键环节，其密封性直接影响车辆防腐性能。通常采用焊装压合边胶填充内腔，涂装采用PVC胶密封压合边外表间隙，经烘烤固化形成密封层。在实际生产中，若焊装阶段出现压合边压合不均匀或焊装胶填充不足的情况，易在压合边夹层间残留气体与水分。涂装烘烤时（通常140〜160℃），空腔内气体和水受热膨胀，顶起未完全固化的PVC胶层，形成凸起气泡，见图1。 此类缺陷不仅降低外观品质，更会破坏胶层连续性，导致水分渗入引发电化学腐蚀。
本研究创新性提出压合边预加热工艺，在PVC涂胶前对压合边区域加热，促使空腔气体提前逸出并改善胶体浸润性。通过“温度—时间”机制实验与产线验证，系统论证该方法的有效性及工程适用性。
1 PVC气泡产生机理研究进展
汽车门盖压合边PVC气泡形成的本质是热力学与流变学共同作用的结果。因压合边有空腔存留空气、水分，以及PVC胶内增塑剂挥发在烘烤过程中气体膨胀导致局部形成高压，可将未固化的PVC胶顶出气泡或者开裂[1，2]。针对汽车压合边PVC气泡问题，行业有很多解决方案，现有研究多聚焦于焊装阶段胶量控制[3]、烘烤曲线优化[4]等源头控制，忽略了涂胶前残留气体的主动排出。另外，有部分方案需调整压合模具[5]，改造成本高，难以大规模推广。针对上述研究与应用空白，本文创新性地提出PVC气泡优化方法，无需改造核心设备，填补了低成本工艺优化的研究缺口。通过对门盖在涂敷PVC胶前进行预加热，将压合边中空腔中水分和气体提前排出，趁热进行涂胶，以有效减少PVC气泡缺陷。
2 实验与方法
2.1 实验设备与材料
2.1.1 气泡发生器
模拟汽车压合边空腔的标准化测试装置。
2.1.2 胶料
PVC焊缝密封胶（25℃时胶粘度为 8200cPs）。
2.1.3加热设备
程控烤箱 (± 1℃ ) 、手持电烤风机。
2.2 实验设计
2.2.1 温度阈值实验
温度阈值实验结论：在气体发生器温度超过45℃时，PVC气泡完全鼓起，随着温度升高逐渐变大
（1）气泡发生器常温下涂胶2mm（毫米）（汽车门盖压合边PVC涂胶的常规厚度）。
（2）实验室烤箱从30℃开始，间隔5 ℃逐渐升温到65 ℃。
（3）放烤箱内烘烤5分钟，观察气泡变化。
（4）每次升温烘烤完成后除去PVC胶，恢复室温，重新涂胶。
2.2.2 时间阈值试验
时间阈值试验结论：随着温度升高和烘烤时间延长，气泡逐渐变大；
其中45 ℃烘烤10分钟、65 ℃烘烤5分钟、80 ℃烘烤3分钟时，气泡状态相近
气泡发生器常温下表面涂胶2mm。
烤箱温度及烘烤时间：45℃温度下烘烤2分钟、5分钟、10分钟；55℃和80℃温度下分别烘烤1分钟、3分钟、5分钟。
每次升温烘烤完成后除去PVC胶，恢复室温，重新涂胶。
2.2.3 压合边预密试验
压合边预密试验结论：压合边预密后进行烘干处理可有效降低FAD胶条气泡产生率，
其中，10 台测试车身中7台胶条状态完好，3台存在小气泡（推测原因是预密处理不够严密）
选10台电泳车身，对右侧后盖压合边进行整体预密处理后，用电吹风烘干。
按照FAD标准流程进行涂胶、修饰作业，之后将车身送入PVC烘干炉。
到面漆准备工序观察胶条状态，统计缺陷状态。
2.2.4 涂胶前板材预热试验
涂胶前板材预热试验结论：对独立空腔板材先加热再涂胶可有效消除气泡，
当加热温度达到95℃以上时，PVC气泡可完全消除
将气泡发生器放入烤箱，以 10℃为间隔，从50℃升温至140℃。
每档温度下加热10分钟，确保装置整体达到设定温度后取出，在表面涂胶2mm。
将涂胶后的装置放入140℃烤箱烘烤10分钟，取出后观察气泡状态。
2.2.5 实验结论结合实际生产验证
结论：通过 40 台现场实验数据统计，采用先对门盖压合边加热再涂胶工艺，后续按正常工艺生产后，
压合边PVC气泡率从85%降低至10%以内，说明该方案实际应用效果显著。
后续通过精益控制，有望将PVC气泡率进一步降低至5%以下
选取气泡发生率较高的前盖右侧（20台）和后盖右侧（20台）实验车作为测试对象（初始气泡率为90%）。
采取“先预密→后烘烤→再涂胶” 工艺方案进行验证。
3 结论与展望
3.1 预热温度的关键作用
机理解释：当钢板温度≥95℃时（接近水的沸点）：
（1）空腔内水分和空气汽化提前逸出；趁热涂敷PVC胶后将压合边封住，无空气和水分再进入，后续烘烤时压合边空腔内膨胀气体少导致PVC气泡减少甚至消除。
（2）PVC胶凝胶点在55〜65℃，钢板经过预热后温度超过65℃，与钢板接触的PVC胶开始固化形成了一定强度，后期可有效抵御空腔内气体膨胀压力，可部分形成PVC气泡。
3.2 实车验证结果
核心发现：压合边预热至95℃可使PVC气泡消除率达85%〜100%，其机理在于气体提前逸出与胶体流动性提升的双重作用。
3.3 展望
工程应用价值：通过加装红外加热烤灯方式实现门盖预加热再涂胶工艺，可以有效控制门盖PVC气泡外观质量问题和焊涂专业的生产稳定性，具有较好的应用场景和价值。
参考文献
[1] 方海鹏,李登辉,盛卓翰,于家振.汽车车门PVC涂胶气泡问题的改进方法[J].汽车工程师，2022, (07) :33-37.DOI:10.16173/j.cnki. ame.2022.07.015.
[2] 王 辰 张正林 贾庆旭 刘东阳.基于正交试验的汽车门盖 PVC 气泡多因素分析[J].工艺材料,2017.05: 53-57.DOI: 10. 3969 /j. issn. 1007-4554.
[3] 刘冬.汽车门盖PVC气泡影响因素及控制方法[J].汽车工艺与材料,2021,(1):20-27. DOI: 10.19710/J.cnki.1003-8817.20200254.
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